python 网络编程认知==服务器、IP与端口、网络协议、网络架构、协议分层与依赖关系

一、什么是服务器？

• 服务器（Server）是指在网络中负责管理和提供服务的计算机。
• 它通常拥有较高的性能和稳定性，全天候运行，为其他计算机（客户端）提供各种服务。

服务器的两大职能

二、一个程序如何找到另一个程序？

• 依靠“IP地址”和“端口”。

1. IP地址

• IP地址（Internet Protocol Address）是分配给网络中每台设备的唯一标识。
• 作用：定位到某一台具体的计算机。
• 例：192.168.10.200，如同“门牌号”。

2. 端口（Port）

• 端口是设备或程序与外界通信的“出口”或“入口”。
• 作用：定位到某台设备上的某个具体程序或服务。
• 端口号范围：0~65535（常用如80是HTTP，3306是MySQL等）。
• 例：8900，如同“门上的房间号”。

3. 综合定位

• 只有IP地址+端口号，才能唯一定位到网络中的某个具体服务。
• 例：192.168.10.200:8900，就像“某小区某栋某单元某房间”。

三、什么是网络协议？为什么要有网络协议？

1. 网络协议定义

• 网络协议是指在计算机网络中进行数据交换时，所遵循的规则、标准或约定的集合。
• 例：HTTP、TCP、IP、UDP、DNS、FTP等。

2. 为什么要有网络协议？

• 没有协议，网络通信就会像没有规则的社会一样混乱，无法互通。
• 协议规定了数据如何组织、传输、解析，保证了不同设备、不同厂商、不同系统之间可以顺利通信。

四、网络的“架构”与分层

1. 网络架构

• 网络通信是软件和硬件协同完成的，涉及多个层次和协议。
• 典型的网络架构采用分层设计，每一层负责不同的功能。

2. 常见协议分层举例

• 软件层面协议：如HTTP、FTP，定义了应用如何通信。
• 传输层协议：如TCP、UDP，定义了数据如何可靠或高效地传输。
• 网络层协议：如IP，定义了数据如何在网络中寻址和路由。
• 硬件层协议：如ARP，定义了如何通过物理地址（MAC）找到设备。

五、协议的依赖关系与分层思想

• 上层协议依赖下层协议，下层协议为上层协议提供支撑。

• 例如：

  • HTTP协议（应用层）依赖于TCP协议（传输层）来保证数据可靠传输。
  • TCP协议依赖于IP协议（网络层）来实现数据包的寻址和路由。
  • IP协议依赖于ARP协议（链路层）来找到目标设备的物理地址。

• 分层的好处：

  • 各层独立，便于开发、维护和升级。
  • 不同厂商、不同系统可以只要遵守协议就能互通。

六、网络通信的实际流程举例

以“计算机A（微信）发送消息到计算机B（微信）”为例：

七、常见网络协议举例

• HTTP：网页浏览、API通信
• FTP：文件传输
• TCP：可靠数据传输
• UDP：高效但不保证可靠性（如视频、语音）
• IP：网络寻址和路由
• DNS：域名解析
• DHCP：自动分配IP地址
• ARP：IP地址与物理地址的映射

八、总结

• 服务器：为网络提供服务和管理的计算机。
• IP+端口：唯一定位到网络中的某个服务。
• 网络协议：通信的规则和标准，保证不同设备能互通。
• 分层架构：每层协议各司其职，互相依赖，保证网络通信的高效和可靠。
• 协议依赖链：上层协议依赖下层协议，下层协议为上层协议服务。